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篇1:材料物理与化学培养方案
材料物理与化学培养方案
一、培养目标
材料物理与化学是一门以物理、化学等自然科学为基础,从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,致力于先进材料与相关器件研究和开发的学科。材料物理与化学所研究的新现象和新效应是材料、能源、信息等工业的基础,对当前高技术的带头领域,如新型材料、信息技术和生物技术等有重要影响,对科学技术的发展和国民经济建设有重大作用。
本学科的硕士生培养工作积极贯彻党的教育方针,坚持理论联系实际的原则,面向现代化建设的人才需求,面向学科世界先进水平,面向未来科技的发展趋势。本学科培养的硕士生应掌握材料物理与化学的基本理论和相关实验技术,了解本学科的历史、现状和国际上的学术动态。较为熟练地掌握一门外语,能阅读本专业的外文资料。具有较好的专业理论基础,良好的科学研究素质和严谨的科学作风,能熟练运用计算机和先进的检测设备,从事某一方向的理论或实验研究,具有初步的独立从事本专业或交叉学科领域前沿课题的科学研究能力并取得一定研究成果。
本学科硕士生要求拥护党的路线、方针和政策,热爱祖国,热爱人民,遵纪守法,尊敬师长,尊重他人,品性端正,身心健康,人格健全;要求具有严谨的学风、强烈的事业心和为科学的奉献精神,团队合作精神。本学科硕士生毕业后应能胜任高等院校、科研机构及其其它相关单位的与本专业相关的教学、科学研究、技术开发和管理工作。
二、修业年限
本专业硕士生学习年限为全日制三年。要求学生在学习年限内完成本专业基础课、专业课和选修课的学习,掌握相关的专业试验技能,独立从事并完成一定数量和质量的相关研究工作,修满授予学位所要求的`学分,完成硕士学位论文并通过论文答辩。
三、研究方向
郑州大学材料物理与化学专业硕士授权点被批准正式招生,博士授权点被批准正式招生。经过多年的建设与发展,学科已经形成了一支年龄、学历、职称结构合理,研究力量雄厚,充满朝气与创新精神的师资队伍。目前学科有教授5人,副教授7人,其中博士生导师3人,硕士生导师10人。学科的主要科研基地有材料物理教育部重点实验室、河南省材料物理重点实验室,大型科研仪器设备总资产超过3000万元,科研环境、科研条件和人才培养条件优越,学科管理规范,为硕士生的培养提供了良好的环境和条件。
本学科目前的主要研究方向有:铝合金材料、结构与功能陶瓷材料、纳米材料等。学科强调课题应与国家或河南省社会经济发展中的重大科技问题相联系,近年来在铝合金材料,氧化铝陶瓷材料、氧化物陶瓷材料的电、热性能,纳米体系的制备与物性等领域取得了较为显著的成绩,在国内外相关领域具有明显的特色和优势。
四、课程设置
开设的主要专业类课程包括:材料物理、材料化学、固体物理、现代分析技术、材料制备与合成、纳米材料、材料微观结构与性能、新材料导论等。
具体课程设置与学分见附表 :
五、攻读学位学分要求
攻读硕士学位应修满课程学分和论文学分≥50学分。其中应修满课程学分总数应≥34学分,其中公共基础课10学分,专业课、专业基础课≥16学分,选修课≥6学分,学位课程成绩≥75分获得相应学分,其它课程成绩≥60分获得学分。开题报告、预答辩、学位论文共16学分。
六、学位论文
学位论文是硕士生培养工作的最重要的环节,是综合衡量硕士生培养质量的主要标志,也是授予学位的重要依据。用于硕士学位论文的时间不少于1年半。学位论文应能清楚表明作者在本学科领域具有坚实的理论知识基础、熟练的专业实验技能和研究分析方法,具备初步的独立从事科学研究工作或独立担负专业技术工作的能力,对所研究领域的历史、现状和发展趋势有比较全面、深入的了解,对所研究的具体课题有一定的新见解、新发现或新成果。学位论文必须是一篇完整的学术论文,包括:题目、摘要、关键词、目录、引言、正文、参考文献等。学位论文的撰写必须严格按照郑州大学有关学位论文的要求和规定进行。在学位论文申请答辩之前,必须按照学校规定在国内外学术期刊上发表一篇论文。
七、培养方式与方法
采取系统理论学习与实验技能培训、科学研究相结合,讲授与讨论相结合,课内教学与课外实践相结合等多种形式,以科学研究工作为培养重点。
导师根据培养方案的要求,结合每个研究生的具体情况,因材施教,制订出切实可行的培养计划并采取灵活多样的培养方式和方法。
培养方式包括全脱产、半脱产、不脱产三种方式(含联合培养、委托培养)。
篇2:原子与分子物理培养方案
原子与分子物理培养方案
一、主要研究方向及其学术队伍
研究方向一:原子和分子结构
本研究方向的主要研究内容、特色和意义:?
用多组态自洽场方法系统地、大规模地计算不同的原子、离子的各种结构参数。从计算结果中找出最有可能实现粒子数反转、适合作新型激光材料的原子或离子及其能辐射激光的确定能级和跃迁。研究可为新型气体激光器的研制、高温等离子体的诊断和束箔光谱的识别提供理论依据。
利用分子光谱研究分子结构。研究激光与分子的相互作用,得到分子结构和分子激发态的丰富知识。这些基本知识对物理和化学的很多分芝学科的发展起很大的作用,是开发相关高新技术不可缺的科学依据(如发现新型激光、X射线激光、新型特殊材料等),同时对搞清分子反应动力学,进而对理解催化机理、提高燃烧效率等都有重要作用。
研究方向二:原子与分子碰撞
本研究方向的主要研究内容、特色和意义:?
激发态原子与分子碰撞的能量转移过程,涉及多种学科,在应用方面有广阔的前景。
用激光诱导荧光方法由荧光发射带的断裂或光化分解判断预离解的发生。测量激发态原子或分子的荧光强度,研究激发态分子的辐射率、预离解率和碰撞转移率,为寻找新的近红外可调谐激光工作物质提供信息。
研究非绝热耦合作用对确定原子、分子弹性或非弹性碰撞过程中终态分布引起的本质影响。研究激发态原子精细结构间的碰撞转移过程,以检验现有的原子相互作用理论,还能给出原子相互作用势的直接信息。研究激 发态原子的碰撞能量合并和缔合电离过程,这种缔合电离过程在分子形成、电离平衡和辐射转移的研究中是重要的。利用这种过程,可以实现激光的同位素分离。
二、培养目标
1.培养目标?
本专业研究生在政治上必须与党中央保持一致,热爱社会主义祖国,立志为西部大开发服务,熟悉科学社会主义理论,用正确的哲学观点指导本专业的研究工作。
积极参加体育锻炼,身体健康。
英语听、说、读、写“四会”。
本专业研究生应掌握原子、分子结构的量子理论。原子、分子结构研究方向的研究生会用多组态自洽场方法系统地、大规模地计算不同原子、离子的各种结构参数;原子与分子碰撞方向的研究生应掌握相关的实验技术,并进行理论分析。
2.培养方式?
脱产全日制、在职研究生
3.学习年限:?一般为三年(在职人员为三至四年)。?
三、学位论文的基本标准
通过查阅大量的参考资料和社会调查,根据本专业的特点及发展方向,结合经济建设需要选择学位论文题目。开题报告内容应包括:研究工作意义、国内外研究现状分析、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题,说明采取的.研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析。着重说明创新之处,预期进展和预期研究成果。开题报告最迟在第3学期末完成。
学位论文评分分为优、良、合格。
优:研究工作技术路线正确、可行、有创新,工作难度较大,工作量大,论文达到国内先进水平。
良:研究工作技术路线正确、可行,工作有一定的难度,工作量较大,论文属国内一般水平。
合格:研究工作技术路线基本正确,论文属区内一般水平。
四、本学科硕士研究生须具备的科研能力与水平的基本要求
科研能力的培养是本专业研究生培养工作的重要内容,它始终贯穿于整个培养工作的各个环节。通过课程学习、论文选题和研究过程,使研究生具备以下科研能力:能查阅国内外参考资料,跟踪本专业国内外最新动态;具有设计拟定实验方案和实施计划的能力、实验动手的能力、综合运用所学知识进行正确思维、判断的能力、处理实验数据及表达实验结果的能力。具有严谨细致、实事求是的科学作风,不怕困难、勇于探索的坚韧精神。
在教师指导下,研究生参加本专业研究课题(如国家自然科学基金项目)的研究工作。参加省部以上学术交流会至少一次,在国内刊物上至少发表2篇学术论文,作为参加者,获校级科技进步奖一次。
五、本专业硕士研究生实践能力培养的基本要求
研究生应积极参加校、系的有关政治学习和社会公益活动,以提高思想政治素质和进行社会工作的能力,经常参加研究室的学术讨论和各种学术交流活动。勇于提出自己的学术观点,以提高创新能力、分析和解决问题的能力,积极撰写论文,力争做到思想新颖、观点明确、数据可靠、文字精练。
研究生学习期间应承担一学期的物理实验(基础物理或近代物理)教学任务,并对物理实验的目的、内容及考核方法等提出改革或改进建议;或者承担一学期本科生理论课的辅导和批改作业的任务,并对该课程的重点、难点和如何提高教学质量提出建议。
在开题报告前利用一个月左右的时间到区内外进行调研,结合本专业特点和经济发展的需要,做好开题报告。
为研究生配备计算机,要求会使用各种软件、熟练操作计算机。
篇3:化学研究生培养方案
化学研究生培养方案
一、培养目标
工程硕士专业学位获得者应侧重于工程应用,掌握某一工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识及管理知识,掌握解决工程问题的先进技术方法和现代技术手段,具有独立担负工程技术或工程管理工作的能力。主要为工矿企业和工程建设部门,特别是国有大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术与工程管理人才。特别重视综合素质、创新能力和适应能力的.培养。
二、研究方向
1、化学工程与管理 2、分析技术与质量管理 3、材料化学与工程 4、制药技术与管理 5、精细化工技术
三、培养方式和学习年限
采取“进校不离岗”的在职学习方式,利用双休日和集中学习相结合方法学习。并由学院与研究生所在单位各委派指导教师负责培养和指导。论文的选题应直接来源于生产实际或具有明显的生产背景与应用价值。 学习年限从入学到获得学位一般为2年半左右。
四、学位论文
学生在规定年限之内修满规定学分,成绩合格,完成学位论文(论文形式可以是工程项目技术报告、关键技术的研究论文、工程项目管理成就等)并通过南京大学组织的答辩,经校学位委员会审核批准后,授予化学工程硕士学位证书。
五、课程设置
攻读工程硕士学位的研究生,应获专业课程学分不少于24,共计32学分。
公共课:政治 2学分;英语 3学分
公共专业基础(以下每门3学分,任选6门 18学分)
高等无机化学 现代有机合成 高等分析化学 化学信息与检索
计算机化学 现代化工技术 管理学导论
专业课(以下专业方向课每门3学分,任选2门 6学分)
化学工程与管理、分离技术、工业催化、洁净生产与绿色化学、材料化学、化工过程计算机模拟、现代分析技术与质量管理、色谱技术、光谱技术、在线分析与质量控制、电化学分析基础、材料化学与工程、功能材料、纳米材料与结构、高分子材料加工与应用、高分子材料化学与物理、制药技术与管理、天然产物化学、药物制剂新技术、药物分析、组合化学、精细化工技术、分离技术、手性合成、精细化工过程与设备
必修环节
1、文献综述与选题报告 1学分(考查)
要求在查阅一定数量文献资料的基础上,写出不少于6千字的书面报告,内容包括文献综述与选题报告两部分。考核成绩含书面报告和口头报告成绩两部分。
2、中期汇报 1学分(考查)
选题报告通过后,在论文工作的中间阶段,就所研究课题在一定范围内作学术汇报一次。
篇4:理论物理培养方案
理论物理培养方案
(一)培养目标和要求
1、努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论,坚持党的基本路线,热爱祖国,遵纪守法,品德良好,学风严谨,具有较强的事业心和献身精神,积极为社会主义现代化建设服务。
2、掌握坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识,具有独立从事科学研究工作的能力和社会管理方面的适应性,在科学和管理上能做出创造性的研究成果。
3、积极参加体育锻炼,身体健康。
4、硕士应达到的要求:在理论物理方面具有扎实的理论基础和较强的计算能力,并具备初步的独立科研能力,成为受欢迎的教学、科研人才。
5、本专业的主要内容是:
(二)研究方向
1、引力与宇宙学(李新洲教授、周昺路副教授)
2、数学物理(何向楠教授、童若轩教授)
3、量子物理的宏观效应(翟向华教授、谢东珠副教授)
4、分子光谱计算(严宗朝教授、朱炯明教授、刘世建副教授)
(三)学制
三年
(四)课程设置与学分要求
1、公共必修课 (中英文课程名称):
外语(English)(2学分)
政治(Politics)(4学分)
2、公共选修课(中英文课程名称):
英语口语课(Oral English)(2学分)
3、学位基础课(中英文课程名称):
高等量子力学(Advanced Quantum Mechanics)(3学分)
群论(Group Theory)(3学分)
量子场论(Quantum Field Theory)(3学分)
量子统计物理学(Quantum Statistical Physics)(3学分)
4、学位专业课(中英文课程名称):
广义相对论(General Relativity)(3学分)
专业外语(2学分)
5、专业选修课(中英文课程名称):
宇宙学(Cosmology)(3学分)
天体粒子物理(Astroparticle Physics) (3学分)
引力与微分几何(Gravitation and Differential Geometry) (3学分)
黑洞物理(Black Hole Physics)(3学分)
理论物理计算方法(Computing Method in Theoretical Physics)(2学分)
(五)培养方式与考核方式
按照课程教学、科研实践、撰写论文的相应要求进行培养。考核方式分为笔试、口试和撰写小论文三种形式。
撰写论文,以优、良、中、及格、不及格五级计算成绩。
(六)学位论文撰写与答辩
1、学位论文撰写与答辩可大致分为开题、撰写、盲审和答辩四个阶段,具体时间节点如下:开题,硕士应在第四学期末、博士应在第三学期中期以前完成;盲审,要求在每年4月初上交论文;答辩,安排在盲审结束后无异议则进入答辩阶段。
2、论文选题和内容应具有重要的学术价值,具有一定的创意和前沿性。
3、论文的封面、中外文提要、目录、正文、附录、注释、参考文献的编排,都必须符合国际通行的学术规范,所有注码必须注明国别(或时代)、作者(或译者)、书刊名称、卷次章节、页码、出版社及出版时间。
4、论文答辩
(1)学位论文由作者本人提交答辩委员会,由答辩秘书分送答辩委员。
(2)硕士学位申请人所在系(所),必须在答辩之日的一个月前向同行专家寄送学位论文和空白的同行专家评议书,回收的由同行专家签署的评议书应不少于3份。论文须获三分之二同行专家通过,方可进入评阅和答辩。
(3)硕士学位论文答辩前须聘请3-5位(或以上)具有高级专业技术职称的专家评阅。
(4)答辩委员会由5-7名与选题有关的高级专业技术职务的专家组成,其中硕士生导师占多数,至少有一人是外单位(非申请人所在单位)的专家。答辩委员会推举一名答辩主席,答辩人的导师不能担任答辩主席。答辩后由答辩委员会投票表决,答辩主席在答辩决议书上签字。
5、学位授予
论文在获三分之二(或以上)答辩委员通过后,答辩委员会可建议授予答辩人所申请的学位。
(七)教学大纲
☆ 高等量子力学(Advanced Quantum Mechanics)
(一)教学目的和要求
本课程的教学目的是使学生的量子力学知识更为全面、系统和深入,一方面为研究生
学习阶段的后续课程提供理论准备,同时也为他们开展科研工作打好基础。
通过本课程的学习,要求学生熟练掌握量子力学中的对称性;熟练掌握量子力学的理论结构;熟练掌握狄拉克方程和角动量理论;熟练掌握二次量子化方法及其应用;初步掌握散射理论和辐射的量子理论;初步掌握路径积分的基本思想和计算方法。
(二)基本教学内容
第一章 希尔伯特空间
1-1 矢量空间
1-2 算符
1-3 本征矢量和本征值
1-4 表象理论
1-5 矢量空间的直和与直积
第二章 量子力学的理论结构
2-1 量子力学的基本原理
2-2 位置表象和动量表象
2-3 角动量算符和角动量表象
2-4 定态薛定谔方程
2-5 定态微扰法
2-6 运动方程
2-7 谐振子的相干态
2-8 密度矩阵
第三章 狄拉克方程
3-1 电子的相对论运动方程
3-2 ?矩阵
3-3 狄拉克方程的两个严格解
3-4 狄拉克方程的低能极限
第四章 角动量理论
4-1 角动量和转动群
4-2 角动量的耦合
4-3 不可约张量算符
4-4 应用例:磁场中的氢原子
第五章 二次量子化
5-1 中心场近似
5-2 N个全同粒子体系的波函数
5-3 粒子数表象
5-4 粒子数表象中费米子体系态矢量及力学量的'表示
5-5 Wick定理
5-6 粒子数表象中玻色子体系的态矢量
第六章 散射理论
6-1 散射问题
6-2 势散射的格林函数解法
6-3 李普曼-许温格方程
6-4 散射的形式理论
第七章 辐射的量子理论
7-1 自由电磁场的量子化
7-2 辐射场和电子的相互作用
第八章 路径积分
8-1 传播子的路径积分表示
8-2 路径积分的基本思想
8-3 路径积分的计算方法
(三)主要参考资料
[ 1 ] 喀兴林,《高等量子力学》(第二版),高等教育出版社,。
[2] 曾谨言,《量子力学》,卷I,科学出版社,;卷II,科学出版社,。
(四)任课教师:刘道军
(五)总时数:72学时
(六)考核方式:笔试
☆ 群论(Group Theory)
(一)教学目的和要求
本课程主要介绍群论方法在物理中的各种应用,主要包括群及其线性表示的基本理论,三维转动群和对称群的基本性质,幺模幺正群及其物理应用,李群和李代数。通过对这些内容的掌握,希望学生学会用群论研究物理系统对称性质的基本方法。
(二)基本教学内容
第一章 群的基础知识
1.1 群的定义
1.2子群和陪集
1.3类与不变子群
1.4 群的同构与同态
1.5变换群
1.6 群的直积与半直积
第二章 群表示论基础
2.1群表示
2.2等价表示、不可约表示和酉表示
2.3群代数和正则表示
2.4有限群表示理论
2.5群表示的特征表理论
2.6新表示的构成
第三章 点群及表示理论
3.1第一类点群
3.2第二类点群
3.3对称操作的矩阵形式
3.4 C3v 的一个三维表示
3.5 C3v 的不等价不可约表示
3.6特征标
3.7某些重要点群的特征标表及其构造
第四章 转动群
4.1 SO(3)群与二维特殊酉群SU(2) 4.2 SU(2)群的不可约表示
4.3 SO(3)群的不可约表示
4.4李代数su(2)和so(3)
4.5转动群表示的直积与耦合系统的角动量 4.6不可约张量算符
第五章 对称群和酉群
5.1 n阶对称群Sn
5.2投影算符
5.3杨盘及其引理
5.4 Sn群的不可约表示
5.5 U(m)群和 SU(m)群的不可约表示
第六章 洛伦兹群和旋量方程
6.1洛伦兹群
6.2齐次洛伦兹群的结构
6.3洛伦兹群的生成元
6.4群SL(2,C)及群LP的表示
6.5旋量
6.6旋量场和粒子自旋
6.7旋量场方程
第七章 李群和李代数
7.1 李群的概念
7.2 李群的整体性质
7.3 李定理
7.4 连续变换群
7.5 李群的无穷小性质
7.6 李第一定理
7.7 李第二定理
7.8 李第三定理
7.9 李定理的逆定理
7.10 李群的Taylor定理
7.11 半单李群
7.12 卡什米尔算符
篇5:材料物理专业本科培养方案
材料物理专业本科培养方案
一、培养目标
培养适应社会主义现代化建设和未来社会与科技发展需要的,德智体美全面和谐发展与健康个性相统一,富有创新精神、实践能力和国际视野,具有扎实理化基础和材料科学知识,较强的计算机和外语应用能力,掌握现代测试分析技能的材料物理高素质专门人才。
本专业半数以上学生可考取研究生继续深造,毕业生适应到同材料科学相关的研究所、高等院校、公司和企业从事科研、教学、设计、开发及管理工作。
二、业务培养要求
本专业学生主要学习材料科学方面的基础理论、基本知识和基本技能,接受科学思维与科学实验方法的基本训练,具有运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料研究和技术开发的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.掌握数学、物理、化学等方面的基础理论和基本知识; 2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;
3.了解相关专业的一般原理和知识;
4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策,国内外知识产权等方面的.法律法规;
5.了解材料物理的学科前沿、应用前景和最新发展动态,以及材料科学与工程产业的发展状况; 6.掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
三、主干学科及主要课程
主干学科:材料科学、物理学、无机合成化学;
主要课程:高等数学、材料科学基础、高分子科学、材料科学测试方法、凝聚态物理、无机材料化学、物理化学、物理学、有机化学、量子力学、结晶学、金属材料学、普通化学、材料科学实验等。
四、专业特色及专业方向
材料科学是一门多学科交叉的新兴学科,其中材料物理专业是材料科学的一个重要分支。它的内容包括:材料在宏观和微观结构层次上的各种测试、分析、表征方法研究;材料的宏观、微观与介观结构与材料性能之间的定性、定量关系的研究;材料生产加工中改善性能的新方法研究以及对新型材料的设计和计算机模拟等。学生在掌握物理学基本理论知识和技能以及化学、数学知识的基础上,在高年级深入地了解和学习该领域的学科前沿和发展趋势,进行科学研究的思维方法与实验技能训练。
五、学制 一般为四年 六、学位授予
理学学士或工学学士 七、毕业合格标准
1.具有良好的思想道德和身体素质,符合学校规定的德育和体育标准;
2.通过培养方案规定的全部教学环节,总学分达到190学分(其中理论教学157学分;实践教学25学分;课外培养计划 8 学分)。
材料物理专业实践教学环节安排表
材料物理专业培养方案课内学时、学分分配表
篇6:物理吸附与化学吸附教案
表5.3 吸附热力学参数
Table 5.3 Thermodynamic parameters
△H/(kJ.mol-1)
298K
63.37
-26.22 △G/(kJ.mol-1) 308K -28.76 318K -32.24 0.3006 △S/(kJ.mol-1.K-1)
由表3可见,在不同温度下,ΔG均为负值,这表明吸附过程是自发进行的,而且随着温度的升高有增加趋势,这与 ΔH 为正值表明吸附过程本身是吸热的,说明高温有利于吸附的进行相一致。而正的 ΔS 则反映出在吸附过程中固液界面的无序性增加,这种吸热性和无序性可能是由于该吸附过程不但包括化学反应,也包括物理和化学吸附。
篇7:物理吸附与化学吸附教案
物理吸附和化学吸附在催化中的应用
吸附在催化科学中应用非常广泛,尤其是多相催化,凡是多相催化反应,都包含有吸附步骤。在多相催化中,多数属于固体表面催化气相反应,它与固体表面吸附紧密相关。在这类催化反应中,至少有一种反应物是被固体表面化学吸附的,而且这种吸附是催化过程的关键步骤。在固体表面的吸附层中,气体分子的密度要比气相中高得多,但是催化剂加速反应一般并不是表面浓度增大的结果,而主要是因为被吸附分子、离子或基团具有高的'反应活性。气体分子在固体表面化学吸附时可能引起离解、变形等,可以大大提高它们的反应活性。因此,化学吸附的研究对阐明催化机理是十分重要的。化学吸附与固体表面结构有关。表面结构化学吸附的研究中有许多新方法和新技术,例如场发射显微镜、场离子显微镜、低能电子衍射、红外光谱、核磁共振、电子能谱化学分析、同位素交换法等。其中场发射显微镜和场离子显微镜能直接观察不同晶面上的吸附以及表面上个别原子的位置,故为各种表面的晶格缺陷、吸附性质及机理的研究提供了最直接的证据。
吸附在催化中的应用很多,如总表面积的测定,有效表面积的测定,分子碳针的化学吸附,气体探针分子光谱技术等。
篇8:物理吸附与化学吸附教案
物理化学处理方法——吸附
固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能,当某些物质碰撞固体表面时,受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上,这就是吸附。这里的固体称吸附剂。被固体吸附的物质称吸附质。吸附的结果是吸附质在吸附剂上浓集,吸附剂的表面能降低。 利用吸附作用进行物质分离已有漫长的历史。在水处理领域,吸附法主要用以脱除水中的微量污染物,应用范围包括脱色,除臭味,脱除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素等。在处理流程中。吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理,以去除有机物、胶体物及余氯等;也可以作为二级处理后的深度处理手段,以保证回用水的质量。
利用吸附法进行水处理,具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料、吸附剂可重复使用等优点,但对进水预处理要求较高,运转费用较高,系统庞大,操作较麻烦。
(一)、物理吸附化学吸附机理及分类
溶质从水中移向固体颗粒表面,发生吸附,是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲合力。溶质的溶解程度是确定第一种原因的重要因素。溶质的溶解度越大,则向表面运动的可能性越小。相反,溶质的憎水性越大,向吸附接口移动的可能性越大。吸附作用的第二种原因主要由溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力所引起。与此相对应,可将吸附分为三种基本类型。
(1)交换吸附 指溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上,并置换出原先固定在这些带电点上的其它离子。通常
离子交换属此范围(见第八章)。影响交换吸附势的重要因素是离子电荷数和水合半径的大小。
(2)物理吸附 指溶质与吸附剂之间由于分子间力(范德华力)而产生的吸附。其特点是没有选择性,吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上,而多少能在接口范围内自由移动,因而其吸附的牢固程度不如化学吸附。物理吸附主要发生在低温状态下,过程放热较小,约42kJ/mol或更少,可以是单分子层或多分子层吸附。影响物理吸附的主要因素是吸附剂的比表面积和细孔分布。
(3)化学吸附 指溶质与吸附剂发生化学反应,形成牢固的吸附化学键和表面络合物,吸附质分于不能在表面自由移动。吸附时放热量较大,与化学反应的反应热相近,约84~420kJ/mol。化学吸附有选择性,即一种吸附剂只对某种或特定几种物质有吸附作用,一般为单分子层吸附。通常需要一定的话化能,在低温时,吸附速度较小。这种吸附与吸附剂的表面化学性质和吸附质的化学性质有密切的关系。 物理吸附后再生容易,且能回收吸附质。化学吸附因结合牢固,再生较因难,必须在高温下才能脱附,脱附下来的可能还是原吸附质,也可能是新的物质。利用化学吸附处理毒性很强的污染物更安全。 在实际的吸附过程中,上述几类吸附往往同时存在,难于明确区分。例如某些物质分子在物理吸附后,其化学键被拉长,甚至拉长到改变这个分子的化学性质。物理吸附和化学吸附在一定条件下也是可以互相转化的。同一物质,可能在较低温度下进行物理吸附,而在较高温度下所经历的往往又是化学吸附。
篇9:化学教学与学生素质培养
化学教学与学生素质培养
化学是一门以实验为基础的自然学科,它是文理两科的有机结合体,在众多的化学问题中既含抽象的空间想象,又有具体的逻辑思维能力的运用。因而它又是考察学生能力,提高学生素质的重要学科。
初中教材虽然知识深度有限,但其内涵较广,因此教师应在把握教材难度的同时,要深钻教材,努力提高学生的各方面的能力。就此我们就怎样利用教材来提高学生的素质谈一下自己肤浅的认识:
1 挖掘素材,培养学生的爱国情操,提高学生的环境意识。
例如介绍我国古今化学方面的成就,激发学生的爱国热情;介绍大自然中化学变化的杰作我国广西桂林地区溶洞内的钟乳石、石笋、石柱的形成而构成的风景壮观的景象,培养学生的美感;介绍臭氧层的破坏、水资源的贫乏及污染现状,煤气中毒、金属锈蚀等对生活的危害,培养学生的环保意识等。通过以上手段不断地强化学生的激情,使学生能满怀激情地去努力学习。
2 对比归类,优化思维,培养学生严谨治学的科学态度。
例如在讲述研究空气的成分时,将初三化学教材中的实验1燃烧匙内物质分别用木炭、蜡烛等,比较三种情况时,钟罩内水液面上升的.高度不同,从而揭示二氧化碳虽然部分溶于水,但位于水面上的二氧化碳气体产生了一定的压强,造成了以上实验的差别。让学生得出了以上三种实验方案中能测定空气成分的最佳方案。这样活跃了学生的思维,使学生认识到必须要用严谨、认真的态度来对待科学中的问题。
3 创设现象,制造氛围,充分发挥实验的魅力,激发学生的兴趣,培养学生的自信心。
开展课外小实验,有些实验能让学生亲手做的力求学生动手。在动手过程中的亲身参与和成功的欢乐都会使学生欢欣鼓舞,并产生进一步学习的愿望。
4 抓住重点,认真传授,使学生融会贯通,培养学生的辩证唯物主义观点。
在讲授完《燃烧与缓慢氧化》一节后,可以从生活实践中列举几例燃烧来说明它有能被人类充分利用的一面即有益燃烧,同时也还存在着对人类严重危害的一面,使学生认识到学好有关方面的内容,严防有害燃烧的发生等。
5 学以致用,培养学生的开创精神,使学生成为因地制宜,节约能源的生力军。
例如讲述甲烷(沼气)的有关知识后,可以向学生介绍沼气的制取和利用,沼气池的制作等,使广大的农村学生在九年义务教育完成后能成为开发能源的主力军,为我国生态农业的发展作出贡献。
当然,教材中能培养学生的素质的素材还有很多,只要我们平时能抓住素材,正面引导学生,调动学生的积极性,才能全方位地提高学生的素质,使我们的教育教学质量迈上一个新的台阶。
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